JPH07200716A - コード読み取り方法及びコード読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作速度に左右されることなく、コードを正
確に読み取ることのできるコード読み取り方法及びコー
ド読み取り装置を提供する。 【構成】 時間差検出回路２５は、両フリップフロップ
３３，３４からの信号（ｂ，ｄ）の入力時間差から、両
センサ７，８のコード読み取り開始の時間差（ｅ）を測
定して出力する。除算回路２６は、この時間差（ｅ）
を、第１及び第２センサの配置間隔を示す桁数である
“３”で除算し、商（ｆ）を出力する。この商（ｆ）
は、コードの読み取り開始直後において選択回路３０，
３８により選択されることにより、サンプルパルス発生
回路３９からのサンプルパルス（ｕ）の初期周期として
用いられる。サンプル／ホールド回路４３は、サンプル
パルス（ｕ）に対応するタイミングで、第２センサの出
力信号をサンプル／ホールドし、シフトレジスタ４４は
これを順次記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手動操作によりコード
を読み取るコード読み取り方法及びコード読み取り装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、絵本等の書籍に２値データからな
るコードを印刷し、このコードを光学的に読み取って、
絵本の絵に対応した音声を出力する教育用の学習システ
ムが提案されている。この学習システムにおいて、コー
ドの読み取りには所謂マウス形状の操作装置が用いられ
る。この操作装置には、例えば外部に紫外線を照射する
ＵＶ発光管や、紫外線が照射されると可視光を発光する
蛍光インキで印刷されたコードからの光を受光する受光
部等が配置されている。

【０００３】かかる構成において、操作装置を握持し
て、コードが印刷されている紙面上を摺動させ、これに
よりＵＶ発光管からの紫外線がコードに照射されると、
コードが励起して可視光を発する。この可視光は、受光
部により検出されて電気信号に変換され、この電気信号
に基づいて音声が放音される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな操作装置にあっては、コードを読み取る際に手動操
作されるものであることから、受光部がコード上を移動
する速度は一定ではない。このため、データの各桁が間
隙なく印刷されたコードを読み取るに際しては、速度の
変化により各桁の位置を誤認してしまう場合が生じ、正
確にコードが示すデータの内容を読み取ることができな
い。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、操作速度に左右されることなく、
コードを正確に読み取ることのできるコード読み取り方
法及びコード読み取り装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、２値データからなるコードを、手
動操作に伴って読み取るに際して、前記２値データの一
方を検出してオン動作する第１及び第２のセンサを、所
定間隔をおいて配置し、この両センサのオン時間差に基
づき、前記手動操作の速度を求め、この求めた手動操作
の速度に応じた周期で、センサの状態を取り込むことを
要旨としている。

【０００７】

【作用】前記構成において、コードの各桁が配列された
方向に第１センサと第２のセンサの順に移動させると、
第１のセンサがオンとなった後、第２のセンサがオンと
なる。このとき、両センサは所定間隔をおいて配置され
ていることから、その間隔は既知である。したがって、
この既知の間隔と両センサのオン時間差とより、手動操
作の速度を求めることができる。そして、この求めた移
動速度に応じた周期で、例えば第２のセンサの状態を取
り込めば、移動速度に左右されるずに、コードを構成す
る２値化データを読み取ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に従って説明す
る。図１に示すように、読み取り装置１は、操作装置２
とこの操作装置２に接続線３を介して電気的に接続され
た装置本体４とから構成されている。操作装置２には、
図２に示すように、前端部にスイッチ１７が設けられて
いるとともに、その下面５に矩形の窓部６が開成されて
おり、窓部６の縁部には、後述する間隔を置いて第１セ
ンサ７と第２センサ８とが並設されている。また、操作
装置２の内部にはＵＶ発光管９が配置されており、前記
両センサ７，８は、このＵＶ発光管９からの紫外線によ
り蛍光インキに含まれる蛍光体が励起して発生する可視
光を検出可能なフォトセンサからなる。

【０００９】図３は、前記読み取り装置１の全体構成を
示すブロック図である。このブロック図において、制御
部１０は、前記ＵＶ発光管９を駆動する駆動回路１１を
制御するとともに、記憶部１２に記憶されているプログ
ラム等に基づき、この読み取り装置１に必要な全ての制
御を実行する。波形整形回路１３，１４は、前記各セン
サ７，８の出力を各々矩形波に整形し、データ判定部１
５は、波形整形回路１３，１４から入力される矩形波に
基づき、読み取ったコードが示すデータを判定して、制
御部１０に出力する。

【００１０】記憶部１２には、前記プログラムととも
に、各コードが示すデータに毎に、音声データが記憶さ
れている。この音声データは、例えば後述する絵本に印
刷されている動物の絵に対応した鳴き声や、当該絵本の
ストーリーその他である。そして、制御部１０は、デー
タ判定部１５から入力されたコードが示すデータに基づ
き、当該データに対応する音声データを記憶部１２から
読み出して、音声波形を生成する。オーディオ出力部１
６は、この音声波形を増幅するアンプ、及びアンプから
の出力により駆動されるスピーカ等で構成されている。

【００１１】なお、ここで本実施例において読み取り対
象となるコードについて予め説明すると、図４に示すよ
うに、絵本５０の所定頁には、その紙面５１上に実線の
丸、棒、四角等で略記した絵、図形、文字等の可視印刷
部５２が複数箇所に印刷形成されている。この可視印刷
部５２は、プロセスインキによりオフセット印刷されて
おり、自然状態で視認可能である。さらに、紙面５１上
には、紫外線を照射されると、所定波長の可視光を発光
する透明な蛍光インキにより、少なくともその一部が所
定の可視印刷部５２に重なるようにコード５３が印刷さ
れている。このコード５３は、図５に示すように、各々
等しい間隔Ｄの各領域がデータの桁に対応する１０桁構
成からなる。また、この１０桁構成からなる領域におい
て、斜線で示した領域が“１”、空白で示した領域が
“０”であって、最初の桁と最後の桁とは必ず“１”で
ある。そして、前記第１センサ７と第３センサ８とは、
このコード５３の３桁分（３Ｄ）に対応する間隔を置い
て並設されている。

【００１２】図６は、前記データ判定部１５の構成を示
すものであり、前記波形整形回路１３を介した第１セン
サ７の出力は、エッジ検出回路２１に与えられ、前記波
形整形回路１４を介した第２センサ８の出力は、エッジ
検出回路２２とサンプル／ホールド回路４３とに与えら
れる。この両エッジ検出回路２１，２２は、各センサ
７，８からの信号の、立ち上がり及び立ち下がりに対応
して、パルス（ａ，ｃ）をフリップフロップ２３，２４
に出力する。

【００１３】フリップフロップ２３，２４は、各センサ
７，８が、前述したコード５３の読み取り開始時点でハ
イとなる信号（ｂ，ｄ）を出力し、時間差検出回路２５
は、両フリップフロップ２３，２４からの信号（ｂ，
ｄ）の入力時間差から、両センサ７，８のコード読み取
り開始の時間差（ｅ）を測定して出力する。除算回路２
６は、この時間差（ｅ）を、前述した両センサ７，８の
間隔を示す桁数である“３”で除算し、商（ｆ）を出力
する。この商（ｆ）は、コードの読み取り開始直後にお
いて選択回路３０，３８により選択されることにより、
サンプルパルス発生回路３９からのサンプルパルス
（ｕ）の初期周期として用いられる。なお、図中ｓｗ
は、前記スイッチ１７が押されている間、ハイとなって
いる信号であり、φはクロックパルスである。

【００１４】また、エッジ検出回路２１，２２の出力信
号（ａ，ｃ）を、ＯＲゲート２７に通した信号（ｇ）
は、パルス間隔測定回路２８において、第１センサ出力
あるいは第２センサ出力の信号の変化時点間の時間に対
応するパルス間隔が測定され、その測定値（ｌ）は、除
算回路３１と桁算出回路２９とに与えられる。桁算出回
路２９は、この測定値（ｌ）を、選択回路３０から出力
されている現在のサンプルパルス（ｕ）に対応する周期
（ｋ）（読み取り開始直後においては、前記商（ｆ））
で除算し、その商の小数第１桁を四捨五入するなどし
て、パルス間隔の測定値（ｌ）、すなわち、両センサ出
力信号の連続する２つの変化時点の間隔が何桁分であっ
たかを算出する。除算回路３１は、パルス間隔の測定値
（ｌ）をこの桁算出回路２９からの桁数（ｍ）で除算
し、サンプルパルス（ｕ）の新たな周期（ｎ）を求め
る。

【００１５】一方、フリップフロップ２４からの信号
（ｄ）が与えられる遅延回路３２の出力（ｈ）は、前記
ＯＲゲート２７からの信号（ｇ）と共に、ＡＮＤゲート
３３に与えられる。このＡＮＤゲート３３の出力（ｉ）
とｓｗとが入力されるフリップフロップ３４からの信号
（ｊ）は、選択回路３０に与えられる。したがって、こ
の信号（ｊ）は、第２センサ８がコードの読み取りを開
始後に、第１センサ７又は第２センサ８の信号に変化が
あったか否かを示すものであり、選択回路３０はこの信
号（ｊ）がローの間は、前記商（ｆ）をサンプルパルス
の周期として選択し、ハイとなってからは除算回路３１
が順次求める新たな周期（ｎ）をサンプルパルスの周期
として選択する。前記遅延回路３２は、ＯＲゲート２７
からの信号（ｇ）のうち、第２センサ８の読み取り開始
時のパルスを排除するために、フリップフロップ２４か
らの信号（ｄ）を微小時間遅延させるものであり、その
遅延時間は信号（ｇ）のパルス幅より若干長く、パルス
間隔と比べれば極短い時間である。

【００１６】他方、除算回路３５は、選択回路３０から
出力されたサンプルパルス（ｕ）の周期を示す値（ｋ）
を２で除し、その値である１／２周期（ｏ）は、このサ
ンプルパルス（ｕ）の周期を示す値（ｋ）と共に、選択
回路３８に与えられる。また、この選択回路３８に入力
される、ＡＮＤゲート３６、フリップフロップ３７を介
した信号（ｑ）は、サンプルパルス（ｕ）の周期
（（ｒ）に対応）更新直後か否かを示すものである。そ
して、選択回路３８は、この信号（ｑ）に基づき周期更
新直後であるときには、１／２周期（ｏ）を選択し、そ
れ以外の場合には周期を示す値（ｋ）を選択し、これを
周期（ｒ）として、サンプルパルス発生回路３９に出力
する。このため、サンプルパルス発生回路３９は、サン
プルパルスの更新直後においてのみ、半分の周期でサン
プルパルス（ｕ）を出力し、その結果、更新直後では前
記コード５３の各桁に対応する領域の真ん中において、
読み取り信号が得られる。

【００１７】フリップフロップ４２及びＡＮＤゲート４
１は、スイッチ１７が押されてからコード５３の読み取
りを終了するまでの間のみクロックパルス（ｔ）を、サ
ンプルパルス発生回路３９に供給するためのものであ
る。すなわち、サンプルパルス発生回路３９は、ＯＲゲ
ート４０から周期計数開始タイミングを示すパルス
（ｖ）が供給されると、このパルス（ｖ）を契機とし
て、ＡＮＤゲート４１より供給されるクロックパルス
（ｔ）を計数する。そして、計数値が周期（ｒ）に達す
るとサンプルパルス（ｕ）を出力し、このサンプルパル
ス（ｕ）は第２センサ８の出力をホールドするタイミン
グを示す。

【００１８】また、サンプル／ホールド回路４３は、サ
ンプルパルス発生回路３９より出力されたサンプルパル
ス（ｕ）に対応するタイミングで、第２センサ８の出力
信号をサンプル／ホールドし、シフトレジスタ４４はこ
れを順次記憶する。パルス計数回路４５は、サンプルパ
ルス発生回路３９より出力されたサンプルパルス（ｕ）
を計数し、１０個目、すなわち１０桁からなる１つのコ
ード５３の読み取りを完了した時点で、パルス（ｙ）を
出力する。前記制御部１０は、このパルス（ｙ）を契機
として、シフトレジスタ４４の値を読み込ことにより、
読み取りを完了したコードを認識する。

【００１９】以上の構成にかかる本実施例において、紙
面５１上のコード５３にあっては、透明蛍光インキによ
り印刷形成されていることから、これを目視することは
できない。しかし、前述のように、コード５３はその一
部が、所定の可視印刷部５２に重なるように印刷形成さ
れていることから、これを読み取る際には対応する可視
印刷部５２を目安にして、操作装置２を紙面５１上にて
摺動させる。このとき、スイッチ１７を押しながら、両
センサ２，８がコード５３の各桁を表すバーに直交する
方向であって、かつ、第１センサ７が先行する方向（図
２の操作方向）に操作装置２を移動させる。これによ
り、ＵＶ発光管９からの紫外線が窓部６を介してコード
３５に照射され、コード５３が励起して可視光が両セン
サ７，８により順次検出される。

【００２０】すると、図７のタイムチャートに示すよう
に、第１センサ７の出力が先行してハイとなり、これと
同期してエッジ検出回路２１からパルス（ａ）が出力さ
れるとともに、スイッチ１７からの信号ＳＷの立ち上が
りに対応してリセットされてたフリップフロップ２３の
出力信号（ｂ）はハイとなる。引き続き、第２センサ８
の出力がハイとなり、これと同期してエッジ検出回路２
４からパルス（ｃ）が出力されるとともに、フリップフ
ロップ２４の出力信号（ｄ）もハイとなる。すると、時
間差検出回路５は、両フリップフロップ２３，２４の信
号（ｂ，ｄ）の入力時間差（ｅ）としてｔ₀を出力し、
除算回路２６はこれを３で除した商（ｆ）＝ｔ₀／３を
出力する。

【００２１】また、ＯＲゲート２７に通した信号（ｇ）
は、両センサ７，８が変化するタイミングのパルスとな
り、遅延回路３２の出力（ｈ）は第２センサ８の最初の
立ち上がりから微量時間遅れてハイとなる。ＡＮＤゲー
ト３３の出力（ｉ）は、遅延回路３２の出力（ｈ）がハ
イとなった以降において、信号（ｇ）の同期してハイと
なり、フリップフロップ３４の出力（ｊ）は、ＡＮＤゲ
ート３３の出力（ｉ）が最初にハイとなった時点でハイ
となる。

【００２２】選択回路３０は、フリップフロップ３４の
出力（ｊ）がハイとなるまでは、その出力（ｋ）とし
て、（ｆ）の値であるｔ₀／３を選択し、ハイとなった
以降は除算回路３１からの新たな周期（ｎ）を選択す
る。したがって、（ｋ）はフリップフロップ３４の出力
（ｊ）がハイとなった以降は、後述する（ｎ）と同じタ
イミングで同じ値に変化する。

【００２３】パルス間隔測定回路２８の測定値（ｌ）
は、ＯＲゲート２７に通した信号（ｇ）がハイとなるタ
イミングで、その前のハイとのパルス間隔を示す値であ
るｔ₁，ｔ₂，ｔ₃，ｔ₄，ｔ₅と変化し、桁算出回路２９
から出力される桁数（ｍ）は、測定値（ｌ）を、選択回
路３０の出力（ｋ）で除した値であることから、この測
定値（ｌ）に同期して、この例では２，１，３，１，２
と変化する。また、除算回路３１からの新たな周期
（ｎ）は、パルス間隔の測定値（ｌ）を桁算出回路２９
からの桁数（ｍ）で除算した商であるから、ｔ₁/2，
ｔ₂，ｔ₃/3，ｔ₄，ｔ₅/2と変化し、除算回路３５の出力
（ｏ）は、（ｋ）の１／２であるから、ｔ₀/6，ｔ₁/4，
ｔ₂/2，ｔ₃/6，ｔ₄/2，ｔ₅/4と変化する。

【００２４】また、ＡＮＤゲート３６の出力（ｐ）は、
（ｄ）がハイとなった以降の（ｇ）に同期し、フリップ
フロップ３７からの信号（ｑ）は、ハイにより更新直後
であることを順次示し、選択回路３８から出力される周
期（ｒ）は、（ｑ）がハイであるとき（ｏ）となり、他
は（ｋ）となる。したがって、選択回路２８の出力
（ｒ）は、ｔ₀/6とｔ₀/3、ｔ₁/4とｔ₁/2、・・・の如
く、順次変化する周期の１／２を当該周期の前に付加し
つつ、変化して行く。また、フリップフロップ４２の出
力（ｓ）は、スイッチ１７と同期してハイを維持し、Ａ
ＮＤゲート４１の出力（ｔ）はφに同期したクロックパ
ルスとなる。

【００２５】サンプルパルス発生回路３９からのサンプ
ルパルス（ｕ）は、クロックパルスである（ｔ）の計数
値が、周期（ｒ）に対応する値となったとき、順次発生
する。また、サンプルホールド回路４３の出力（ｗ）
は、第２センサ８の出力をサンプルパルス（ｕ）のタイ
ミングで、ホールドすることにより、図示のように変化
し、シフトレジスタ４４は、サンプルホールド回路４３
のホールド状態をサンプルパルス（ｕ）のタイミングで
記憶して行く。また、パルス計数回路４５からのパルス
（ｙ）は、サンプルパルス（ｕ）が１０個となったタイ
ミングで発生し、この時点でシフトレジスタ４４には、
１０桁のデータ（本例では、“１１０１１１０００
１”）が記憶されている。

【００２６】そして、前記制御部１０がパルス（ｙ）の
発生を契機として、シフトレジスタ４４から１０桁のコ
ードデータ（ｘ）を読み込み、このコードデータ（ｘ）
に対応する音声データを記憶部１２から読み出す。引き
続き、この音声データに基づき音声波形を生成して、オ
ーディオ出力部１６を駆動することにより、オーディオ
出力部から、読み取ったコードデータ（ｘ）に対応する
音声が発生するのである。

【００２７】なお、実施例においては紫外線により励起
される蛍光透明インキで印刷されたコードを読み取る場
合を示したが、可視インキにより通常印刷されたコード
にあっても、また、照射光、センサによる検出光は可視
光や赤外光であっても、適用し得ることは勿論である。
また、第１センサと第２センサとの間隔は、３桁分以外
の距離であってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、コードの
所定桁数分等の所定間隔を有する一対のセンサのオン時
間差により、手動操作の速度を求め、この求めた手動操
作の速度に応じた周期で、センサの状態を取り込むよう
にしたことから、操作速度に左右されることなく、正確
にコードを読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる読み取り装置を示す
側面図である。

【図２】操作装置の底面図である。

【図３】読み取り装置のブロック構成図である。

【図４】本実施例で用いた絵本の斜視図である。

【図５】同絵本に印刷形成されるコードを示す図であ
る。

【図６】図３のブロック構成図におけるデータ判定部の
回路図である。

【図７】データ判定部の動作を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 読み取り装置 ２ 操作装置 ７ 第１センサ ８ 第２センサ １５ データ判定部 ２５ 時間差検出回路 ２９ 桁算出回路 ３９ サンプルパルス発生回路 ５３ コード

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値データからなるコードを、手動操作
   に伴って読み取るコード読み取り方法において、 前記２値データの一方を検出してオン動作する第１及び
   第２のセンサを、所定間隔をおいて配置し、この両セン
   サのオン時間差に基づき、前記手動操作の速度を求め、
   この求めた手動操作の速度に応じた周期で、センサの状
   態を取り込むことを特徴とするコード読み取り方法。
2. 【請求項２】 前記コードを、桁に対応する等間隔の領
   域毎の２値データで構成し、前記両センサを所定桁数分
   の間隔を置いて配置することを特徴とする請求項１記載
   のコード読み取り方法。
3. 【請求項３】 前記両センサの何れか一方の状態を取り
   込むことを特徴とする請求項１記載のコード読み取り方
   法。
4. 【請求項４】 前記手動操作の速度を求めた後、前記セ
   ンサの状態の変化に基づいて、前記周期を補正すること
   を特徴とする請求項１記載のコード読み取り方法。
5. 【請求項５】 桁に対応する領域毎の２値データからな
   るコードを、手動操作に伴って読み取るコード読み取り
   装置において、 所定間隔をおいて配置され、前記２値データの一方を検
   出してオン動作する第１及び第２センサと、 この第１のセンサと第２のセンサとのオン時間差を検出
   する時間差検出手段と、 この時間差検出手段により検出された前記オン時間差に
   基づき、前記手動操作の速度を算出する算出手段と、 この算出手段により算出された前記速度に応じた周期で
   パルスを発生するパルス発生手段と、 このパルス発生手段から発生するパルスに応答して、前
   記センサの状態を取り込んで出力する出力手段と、 を有することを特徴とするコード読み取り装置。
6. 【請求項６】 前記コードは、桁に対応する等間隔の領
   域毎の２値データで構成され、前記両センサは所定桁数
   分の間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求
   ５記載のコード読み取り装置。
7. 【請求項７】 前記出力手段は、両センサの何れか一方
   の状態を取り込んで出力することを特徴とする請求項５
   記載のコード読み取り装置。
8. 【請求項８】 前記算出手段は、前記速度を算出した
   後、前記第１及び第２センサのうち少なくとも一方のセ
   ンサの検出状態の変化に基づいて、前記速度の値を補正
   することを特徴とする請求項５記載のコード読み取り装
   置。